Tài liệu Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen

TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ Tên đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen” Mã số: T2012 – 03 Chủ trì đề tài: Nguyễn Thị Đoàn Tel.: (84)978 320 020 E-mail: [email protected] Cơ quan chủ trì đề tài: Đại học nông lâm Thái Nguyên Thời gian thực hiện: Từ tháng 3 năm 2012 đến tháng 3 năm 2013 1. Mục tiêu: Xây dựng quy trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen 2. Nội dung chính: Nội dung 1: Xác định thành phần và tính chất của nguyên liệu Nội dung 2: Xây dựng quy trình sản xuất - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian rang và tỷ lệ chiết - Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại nước - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm - Nghiên cứu bổ sung các chất phụ gia - Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng đường Nội dung 3: Đánh giá cảm quan sản phẩm Nội dung 4: Theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm 3. Kết quả chính đạt được: Quá trình nghiên cứu sử dụng giống đỗ đen VN89 đã cho phép chúng tôi đưa ra được điều kiện công nghệ thích hợp để sản xuất nước uống dược liệu như sau: Giống đỗ đen VN 89 sau khi rửa để ráo, tiến hành rang trong 8 phút ở 1940C - 2330C cho phần thịt hạt đạt độ cháy vàng, có mùi thơm. Sau khi rang xong, lấy ra làm nguội ở nhiệt độ phòng, tiến hành chiết bằng nước lọc RO, tỷ lệ đỗ/nước = 1/20, đun sôi trong 5 phút, sau đó ngâm 45 phút. Bổ sung đường 5g/100ml, sodium benzoate 0,3g/l, tiến hành ly tâm với tốc độ 10000 v/p, thời gian 30 phút. Kết thúc ly tâm lấy phần trong đem tiệt trùng bằng việc đun sôi trong 5 phút, sau đó đem chiết chai, thanh trùng ở 75 - 800C. Hoàn thiện sản phẩm. 1 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi SUMMARY Research Project Title: “Study on manufacturing process of pharmaceutical water from black bean” Code number: T2012 – 03 Coordinator: Nguyen Thi Doan Tel.: (84)978 320 020 E-mail: [email protected] Implementing Institution: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry. Duration : From March 2012 to March 2013 1. Objectives: Study on manufacturing process of pharmaceutical water from black bean 2. Main contents: Content 1: Determination of the composition and properties of materials Content 2: Construction of the production process - Study on the effect of roasting time and the rate of extraction - Study on the effect of water - Study on the effect of soaking time - Study on additional research additives - Study on the effect of sugar Content 3: Evaluation of sensory products Content 4: Subscribe shelf products 3. Results obtained: Study on using black bean VN89 has allowed us to come up with appropriate technological conditions for the production of drinking water following medicinal: After washing and drying, roasted in 8 minutes at 194oC– 233oC for reaching the burning flesh yellow, fragrant particle. After roasting, cooled at room temperature, extracted with RO water, bean/water = 1/20, boiled for 5 minutes, then soaked for 45 minutes. Added sugars 5g/100ml, sodium benzoate 0.3 g/l, conduct speed centrifugation with 10000 v/p, for 30 minutes. End centrifugal take part in bringing sterilized by boiling for 5 minutes, then bring the extract bottles, pasteurized at 75 – 80oC. 2 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 4.1: Thành phần và tính chất của đỗ đen ..................................... 28 Bảng 4.2: Ảnh hưởng thời gian rang và tỷ lệ chiết................................ 29 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của các loại nước đến sự tạo cặn ........................ 31 Bảng 4.4: Ảnh hưởng thời gian ngâm ................................................... 32 Bảng 4.5: Lọc bằng máy lọc chân không, giấy lọc 0,45 micromet ........ 33 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của tốc độ và thời gian ly tâm ............................ 33 Bảng 4.7: Bổ sung các chất phụ gia ...................................................... 34 Bảng 4.8: Ảnh hưởng của hàm lượng đường ........................................ 35 Bảng 4.9: Điểm đánh giá cảm quan của nước uống dược liệu từ đỗ đen 36 Bảng 4.10: Chất lượng của sản phẩm trong thời gian bảo quản ............ 37 3 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Cấu trúc phân tử của protein ... Error! Bookmark not defined. Hình 2.2: Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin ......................... 6 Hình 2.3: Công thức cấu tạo đường saccarose ...................................... 10 Hình 2.4: Công thức cấu tạo acid Ascobic ............................................ 11 Hình 2.5: Công thức cấu tạo acid citric................................................. 13 Hình 2.6: Công thức cấu tạo Sodium Benzoate .................................... 14 Hình 3.1: Đồ thị đường chuẩn glucose ................................................. 21 Hình 4.1: Ảnh hưởng của thời gian rang............................................... 31 Hình 4.2: Ảnh hưởng của nước ............................................................ 32 Hình 4.3: Ảnh hưởng của chất phụ gia ................................................. 35 4 MỤC LỤC Trang Nội dung 1: Xác định thành phần và tính chất của nguyên liệu .................. 1 Nội dung 2: Xây dựng quy trình sản xuất ................................................... 1 Nội dung 3: Đánh giá cảm quan sản phẩm ................................................. 1 Nội dung 4: Theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm ................................... 1 PHẦN 1: MỞ ĐẦU .................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ........................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................. 2 1.3. Yêu cầu của đề tài................................................................................ 2 1.4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................. 2 1.4.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................. 2 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn .............................................................................. 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN............................................................................. 3 2.1. Cơ sở khoa học .................................................................................... 3 2.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống ............................................. 3 2.1.2. Tổng quan về đỗ đen ......................................................................... 4 2.1.3. Một số phụ gia dùng trong sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen.. 9 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới .............................. 14 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước .................................................... 14 2.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................... 16 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................................................... 17 3.1. Đối tượng, vật liệu và phạm vi nghiên cứu ........................................ 17 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................... 17 3.1.2. Vật liệu nghiên cứu......................................................................... 17 3.1.3. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 17 3.1.4. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ....................................................... 17 3.1.5. Hóa chất ......................................................................................... 17 3.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................... 18 5 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Nội dung 1: Xác định thành phần và tính chất của nguyên liệu ................ 18 Nội dung 2: Xây dựng quy trình sản xuất ................................................. 18 Nội dung 3: Đánh giá cảm quan sản phẩm ............................................... 18 Nội dung 4: Theo dõi thời gian bảo quản sản phẩm ................................. 18 3.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 18 3.4.1. Xác định thành phần và tính chất của nguyên liệu .......................... 18 3.4.2. Xây dựng quy trình sản xuất ........................................................... 25 3.4.3. Phương pháp cảm quan ................................................................... 27 PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................... 28 4.1. Xác định thành phần và tính chất của nguyên liệu ............................. 28 4.2. Xây dựng quy trình sản xuất .............................................................. 29 4.2.1. Làm sạch nguyên liệu ..................................................................... 29 4.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian rang và tỷ lệ chiết ........................ 29 4.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại nước chiết ............................... 31 4.2.4. Ảnh hưởng của thời gian ngâm ....................................................... 32 4.2.5. Lọc dịch chiết ................................................................................. 33 4.2.6. Ly tâm dịch chiết ............................................................................ 33 4.2.7. Bổ sung các chất phụ gia ................................................................ 34 4.2.8. Ảnh hưởng của hàm lượng đường................................................... 35 4.3. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của nước đỗ đen .................... 36 4.4. Xác định thời gian bảo quản .............................................................. 37 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................ 39 5.1. Kết luận ............................................................................................. 39 5.2. Đề nghị .............................................................................................. 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 40 6 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trong giai đoạn phát triển kinh tế của đất nước hiện nay, Đảng và Nhà nước rất quan tâm đến việc nâng cao mức sống của người dân, khi cuộc sống trở nên bận rộn hơn, nhu cầu của người tiêu dùng về những thực phẩm tiện sử dụng, tốt cho sức khỏe và đảm bảo an toàn vệ sinh trở thành nhu cầu tất yếu. Những kết quả đạt được trong ngành nông nghiệp rất đáng phấn khởi, đã đưa nước ta từ nước thiếu ăn trở thành nước đủ ăn và còn thừa lương thực để xuất khẩu. Sản lượng các hạt ngũ cốc cũng không ngừng tăng lên trong đó có đỗ đen. Việc chế biến các loại hạt đó đã đòi hỏi cấp bách đối với ngành công nghiệp thực phẩm. Các sản phẩm làm ra không những cung cấp chất dinh dưỡng cho người tiêu dùng mà còn có tác dụng dược liệu điều trị bệnh cho con người. Nước ta cây đỗ đen được trồng khắp ba miền Bắc, Trung, Nam, từ đồng bằng trung du đến miền núi. Cây đỗ đen dễ trồng, có giá trị kinh tế cao. Nước uống từ đỗ đen có tác dụng thanh nhiệt cơ thể, giải khát… Theo y học cổ truyền, đỗ đen tính hơi ôn, vị ngọt, có tác dụng trừ thấp giải độc, bổ thận, bổ huyết, chữa được cước khí, bồi bổ cơ thể. Nước uống dược liệu từ đỗ đen không chỉ được biết đến như một loại thực phẩm bổ dưỡng có tác dụng thanh nhiệt giải độc mà còn là một trong các “thần dược” giúp tăng cường thị giác, có tác dụng điều trị, cải thiện sức khỏe. Trong đỗ đen có chứa nhiều vitamin (A, B, C, PP), protein, glucid, lipid, muối khoáng. Hàm lượng acid amine cần thiết trong đỗ đen rất cao gồm: lysine, metionine, tryptophane, phenylalanine, alanine, valine, leucine... do đó đỗ đen được xem như một loại thuốc bổ. Ngoài ra, còn một nhóm chất rất quan trọng tạo màu sắc đỏ tím cho lớp vỏ ngoài của đỗ đen được gọi là anthocyanin, đây là nhóm chất có tác dụng kháng oxy hóa tế bào rất cao, giúp tăng cường sức đề kháng cho cơ thể, chống ung thư, kéo dài tuổi thọ, chống lão hóa tế bào. Vì vậy, đỗ đen không chỉ tốt cho người già, trẻ em, phụ nữ mà nam giới sử dụng cũng tăng cường chức năng của thận, bổ tinh, ích huyết, chữa liệt dương, tai ù, huyết áp cao. Nước uống dược liệu sản xuất từ đỗ đen không những giữ được toàn bộ tác dụng của đỗ đen mà còn ngon, bổ, tiện lợi khi sử Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi 2 dụng. Vì vậy nhiệm vụ đặt ra trong đề tài tốt nghiệp này là: “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen”. 1.2. Mục tiêu của đề tài Xây dựng quy trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen 1.3. Yêu cầu của đề tài - Xác định các thông số kỹ thuật thích hợp cho quá trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen. - Đưa ra quy trình hoàn chỉnh cho sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen. 1.4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến từng công đoạn của quá trình sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen nhằm thu được nước uống giữ được nhiều đặc tính quý của đỗ đen. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn Áp dụng quy trình đó ra quy mô sản xuất nhỏ và quy mô sản xuất lớn, nhằm đa dạng các loại đồ uống có lợi cho sức khỏe. 2 3 PHẦN 2: TỔNG QUAN 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ đồ uống ở Việt Nam Những ngày hè nắng nóng nhu cầu giải khát của mọi người tăng, do đó lượng bán ra các sản phẩm đồ uống tại các siêu thị, cửa hàng cũng tăng lên. Gần đây, những loại nước giải khát có nguồn gốc từ thiên nhiên, có lợi cho sức khỏe đang chiếm được sự quan tâm của người tiêu dùng. Các chuyên gia của Viện Dinh dưỡng Việt Nam cũng lưu ý, nước từ cơ thể qua da do đổ mồ hôi, đó không chỉ là nước lọc như khi ta uống vào, mà nó gồm cả muối, khoáng, đường… Đây là lý do khi mất nước nhiều, nếu chỉ uống nước lọc, cơ thể chỉ mới được làm mát thôi chứ không dễ dàng hồi phục, bổ sung được dưỡng chất đã mất. Để đối phó với nắng nóng, muốn cơ thể vừa được làm mát vừa lấy lại được khoáng chất bị mất thì ta cần bổ sung thêm các loại thức uống dinh dưỡng khác. Vì vậy, khi lựa chọn thức uống giải khát, nên lựa chọn các sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên, có bổ sung các vi chất để giúp giải nhiệt, tăng cường thể lực, sức đề kháng, có thể kể đến các thức uống làm mát như nước trà xanh, nước hoa quả, trà thảo mộc… Trong những năm gần đây, với sự vươn lên mạnh mẽ của các nhà sản xuất trong nước, đồ uống nội đã dần khẳng định chỗ đứng trên thị trường. Một trong những thành công nổi bật của các nhà sản xuất nội là sản xuất các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên và có lợi cho sức khỏe. Ở Việt Nam và trên thế giới, người tiêu dùng đã dần nhận ra các sản phẩm đồ uống khai thác từ thiên nhiên không chỉ có tác dụng giải khát đơn thuần mà còn có lợi cho sức khỏe. Đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, đến nay, thị trường nước giải khát đã có nhiều thương hiệu nội được người tiêu dùng tin tưởng và ưa chuộng như Vinamilk, Tribeco, Tân Hiệp Phát... Riêng Tập đoàn Tân Hiệp Phát đang cung cấp cho thị trường khoảng 20 sản phẩm giải khát, trong đó có các loại sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên như: Trà xanh không độ, Trà thảo mộc Dr. Thanh, nước ép trái cây Number 1 Juicie, sữa đậu nành Number 1 Soya, nước tăng lực Number 1 Dâu... Nguyên liệu để chế biến các sản phẩm trên lại sẵn có ở trong nước, phù hợp với khẩu vị của người Việt. 3 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi 4 2.1.2. Tổng quan về đỗ đen 2.1.2.1. Đặc điểm hình thái Đỗ đen (danh pháp khoa học: Vigna cylindrica Skeels), thuộc phân họ Đậu (Faboideae) Đỗ đen là loài cây phân họ đậu mọc hàng năm, toàn thân không lông. Lá kép gồm 3 lá chét mọc so le, lá chét giữa to và dài hơn lá chét hai bên. Chùm hoa dài 20 - 30 cm, hoa màu tím nhạt. Quả giáp dài, tròn, Quả đỗ mọc thẳng đứng hay nghiêng, dài 7 - 13 cm trong chứa 7 đến 10 hạt. Ðỗ đen trồng nhiều ở miền Bắc Việt Nam, trồng vào mùa hè, thời gian sinh trưởng 80 - 90 ngày. Cây đỗ đen là cây trồng ngắn ngày mang lại thu nhập rất khá. (Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2005) [1]. Hạt hình thận, vỏ màu đen bóng có chiều dài 6mm - 9mm, có chiều ngang từ 5mm - 7mm, chiều dẹt 3,5mm - 6mm. Rốn hạt màu sáng trắng. Trọng lượng hạt từ 106mg - 115mg. Hạt dễ vỡ thành hai mảnh lá mầm. Đầu của hai mảnh hạt có chứa 2 lá chồi, 1 trụ mầm [3]. Bột đỗ đen là những mảnh mô mềm chứa các hạt tinh bột, thành tế bào màu đen. Hạt tinh bột hình thận dài 15 micromet đến 30 micromet, rộng 10 micromet đến 18 micromet, rốn một vạch hay phân nhánh, có vân tăng trưởng mờ. Mảnh vỏ gồm các tế bào nhỏ màu đen. Rải rác có các mảnh mạch nhỏ[3]. 2.1.2.2. Thành phần hóa học Hạt chứa 24,2% protein; 1,7% lipid; 53,3% glucid; 2,8% tro; calcium 56mg%, phospho 354mg%, sắt 6,1mg% caroten 0,06mg%, vitamin B1 0,51mg%, vitamin B2 0,21mg%, vitamin PP 3mg%. Hàm lượng các acid amine cần thiết trong đậu đen rất cao, tính theo g%: lysine 0,97% metionine 0,31%, tryptophane 0,31; phenylalanine 1,1%; alanine 1,09, valine 0,97, leucine 1,26, isoleucine 1,11, arginine 1,72; histidine 0,75, tro toàn phần không quá 4%. Ngoài ra, còn một nhóm chất rất quan trọng tạo màu sắc đỏ tím cho lớp vỏ ngoài của đỗ đen được gọi là anthocyanin, đây là nhóm chất có tác dụng kháng oxy hóa tế bào rất cao, giúp tăng cường sức đề kháng cho cơ thể, chống ung thư, kéo dài tuổi thọ, chống lão hóa tế bào. 2.1.2.3. Các hợp chất đặc trưng của hạt đỗ đen * Protein: Phần lớn protein của đỗ đen thuộc loại globulin, chiếm khoảng 60 - 80% số protein tổng số của hạt. Các protein trong đỗ đen còn có khả năng cố định mùi tức là khả năng giữ hương được lâu bền cho sản phẩm[9]. 4 5 Tất cả các protein đều chứa các nguyên tố C, H, O, N. Một số còn có chứa một lượng nhỏ S. Tỷ lệ phần trăm khối lượng các nguyên tố này trong phân tử protein như sau: C: 50 - 55% ; H: 6,5 - 7,3% ; O: 21 - 24% N: 15 - 18% ; S: 0 - 0,24% Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao protein trong đỗ đen sẽ có những biến đổi sau: - Thủy phân các liên kết peptid và đồng hóa các gốc acid amin, tạo ra hỗn hợp raxemic do đó làm giảm giá trị dinh dưỡng đi 50%. Hơn nữa khi có mặt đồng phân D sẽ làm giảm độ tiêu hóa của protein đi vì các liên kết peptid có chứa gốc D - acid amin thường khó bị thủy phân hơn. - Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao > 2000C sẽ phá hủy một số acid amin có trong đỗ đen. - Khi xử lý ở nhiệt độ cao tạo ra cầu đồng hóa trị izopeptid trong cùng một phân tử hoặc giữa các phân tử sẽ làm giảm độ tiêu hóa của nitơ, giảm hệ số sử dụng protein và giá trị sinh học của protein [9]. * Glucid: Hàm lượng glucid của đỗ đen trung bình chiếm 50 - 53% bao gồm các polysacarid không hòa tan như hemixellulose (kiểu arabinogalactan), các pectin, xellulose, và các đường hòa tan saccharose 5%, stachyose 4% và rafinose 1%. Rafinose là một trisacarid gồm lactose, glucose và fructose. Còn stachyose là một tetrasaccharid gồm galactose - galactose - glucose – fructose [9]. - Glucid trong đỗ đen có vai trò tạo cấu trúc, tạo hình (xellulose). - Glucid có vai trò bảo vệ (mucopolysacarid). - Trong đỗ đen glucid có tác dụng tạo vị ngọt, tạo độ giòn, độ tron, tạo ẩm cũng như làm giảm hoạt độ nước làm thuận lợi cho quá trình gia công cũng như bảo quản và có khả năng giữ được các chất thơm đặc trưng của đỗ. * Lipid: Hạt đỗ đen chứa khoảng 1,3 - 1,5%, theo số liệu của nhiều báo cáo thì hàm lượng lipit có trong hạt phụ thuộc nhiều vào điều kiện canh tác hơn là giống. Lipid trong hạt đỗ góp phần tạo ra kết cấu cũng như tính cảm vị đặc trưng [9]. * Anthocyanin: Anthocyanin là chất chống oxi hoá rất tốt, ngoài ra nó có thể thúc đẩy xúc tiến thận đào thải ra độc tố, có công dụng rõ rệt trong việc bổ thận, ích âm hoạt huyết, mạnh gân khoẻ xương cốt và an thần sáng mắt. Cấu 5 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi 6 tạo là những glucozit do gốc đường glucose, galactose... kết hợp với gốc aglucon có màu (anthocyanidin). Aglucon của chúng có cấu trúc cơ bản được mô tả trong hình 2.2. Các gốc đường có thể được gắn vào vị trí 3,5,7; thường được gắn vào vị trí 3 và 5 còn vị trí 7 rất ít. Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit. R1 OH B O+ OH 3 3 A 7 5 R2 OH OH Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin Các aglucon của anthocyanin khác nhau chính là do các nhóm gắn vào vị trí R1 và R2, thường là H, OH hoặc OCH3. (Jon Wright và cs, 1998)[13]. Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình là hợp chất khá phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực. Màu sắc của anthocyanin luôn thay đổi phụ thuộc vào pH, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác, tuy nhiên màu sắc của anthocyanin thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH môi trường. Thông thường khi pH < 7 các anthocyanin có màu đỏ, khi pH > 7 thì có màu xanh. Ở pH = 1 các anthocyanin thường ở dạng muối oxonium màu cam đến đỏ, ở pH = 4 ÷ 5 chúng có thể chuyển về dạng bazơ cacbinol hay bazơ chalcon không màu, ở pH = 7 ÷ 8 lại về dạng bazơ quinoidal anhydro màu xanh [8]. Anthocyanin có bước sóng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực đại tại bước sóng 510 ÷ 540nm. Anthocyanin là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí như: khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng để chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy giảm sức đề kháng; có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư; tác dụng chống các tia phóng xạ. 6 7 Trong các chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên thì anthocyanin là họ màu phổ biến nhất tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao và tìm thấy được trong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, lá tía tô, đỗ đen, quả cà tím, gạo nếp than, gạo đỏ... Ngoài ra, trong đỗ đen người ta còn tìm thấy chất albumin, sinh tố A, B, C, protein, glucid, lipid, muối khoáng. Hàm lượng acid amin cần thiết trong đỗ đen rất cao gồm: lysine, metionine, tryptophane, phenylalanine, alanine, valine, leucine. 2.1.2.4. Những ưu điểm của đỗ đen đối với sức khỏe con người Đỗ đen vừa là thực phẩm vừa là vị thuốc quý, có tác dụng trừ thấp, giải độc, bổ thận, bổ huyết, bồi bổ cơ thể, làm đẹp nhan sắc… Theo y dược học hiện đại, đỗ đen có chứa albumin, sinh tố A, B, C, PP, protid, glucid, lipid, muối khoáng. Hàm lượng axit amin cần thiết trong đỗ đen rất cao gồm lysine, metionine, tryptophane, phenylalanine, alanine, valine, leucine [5]. Theo đông y, đỗ đen tính hơi ôn, vị ngọt, quy kinh thận, có tác dụng trừ thấp, giải độc, bổ thận, bổ huyết, chữa được cước khí, bồi bổ cơ thể, làm đẹp nhan sắc. Nhiều cổ thư còn ghi lại tác dụng của đậu đen trong bảo vệ sức khỏe. Sách Bản thảo Thập di nói rằng đỗ đen còn chữa được chứng phong tê, ôn bổ, nếu ăn lâu ngày thì đẹp nhan sắc. Sách Bản thảo Cương mục cho rằng nước đỗ đen có thể bổ thận, giải được độc của các dược liệu bổ thận như hà thủ ô, ba kích... Phụ nữ sau khi sinh nên dùng đỗ đen hầm với gà ác là món ăn bổ huyết. Những người thận yếu với các triệu chứng hay đau mỏi lưng gối, răng khô, tóc rụng, xuất tinh sớm, di mộng tinh, dương sự kém sút, trí nhớ giảm, hay quên, khó ngủ... Có thể dùng 100 g đỗ đen với một cặp chân gà ta, ninh nhừ, nêm vừa ăn... Bài thuốc này có tác dụng bổ thận, mạnh lưng gối. Tùy thể trạng mà ăn nhiều hay ít trong mỗi lần. Đỗ đen có vị hơi ngọt, tính hơi hàn, có tác dụng lợi tiểu, giải độc, dưỡng âm bổ thận, khu phong hoạt huyết. Theo khuyến nghị của dinh dưỡng học, chế độ ăn nhiều đỗ đen là một biện pháp tự nhiên giúp phòng chống các loại bệnh thuộc hội chứng chuyển hoá như cao huyết áp, bệnh tim, tiểu đường. Giống như các loại hạt thô khác, đỗ đen có hàm lượng chất xơ cao. Chất xơ giúp làm chậm và giảm hấp thu mỡ qua màng ruột, đồng thời kết dính một 7 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi 8 phần muối mật để đào thải ra ngoài, qua đó góp phần làm hạ cholesterol trong máu. Tác dụng tổng hợp của những hợp chất chống oxy hoá và chất xơ có khả năng làm giảm các loại mỡ xấu LDL và triglycerid. Những chất chống oxy hoá trong đỗ đen còn có tác dụng kháng viêm và ngăn chặn sự oxy hoá LDL, loại chất béo có tính ổn định thấp dễ bị oxy hóa và bám vào thành mạch để tạo nên các màng xơ vữa. Chất xơ hoà tan trong nước có vai trò quan trọng trong việc làm tăng lượng phân, tăng nhu động ruột, chống táo bón, kết dính nhiều loại độc tố để thải ra ngoài, giúp giảm nguy cơ một số rối loạn ở ruột già. Với tỷ lệ 24,2% chất đạm và 53,3% chất bột đường và nhiều chất xơ, đậu đen là thực phẩm tốt cho người bệnh tiểu đường. Suy giảm thị lực, đục thủy tinh thể... Có nguyên nhân can thận âm hư. Người bị bệnh này có thể dùng đỗ đen và vừng đen sao thơm, tán bột, thêm chút đường. Khi ăn có thể đổ nước sôi hoặc nấu chè ăn. 2.1.2.5. Một số bài thuốc từ đỗ đen Đỗ đen có hai loại: Vỏ đen ruột trắng và vỏ đen ruột xanh. Cả hai loại đều được dùng như dược liệu nhưng loại ruột xanh thường được dùng nhiều hơn. Đỗ đen có vị ngọt, tính bình, có tác dụng hoạt huyết giải độc, khứ phong lợi thủy, điều trung hạ khí, thanh nhiệt giải biểu, kiện tỳ chỉ hãn, dưỡng can, làm sáng mắt... Dưới đây là một số bài thuốc trị bệnh bằng đỗ đen: - Trị đau lưng: Đỗ đen 100g, giã dập, cho vào ít dấm, xào cho nóng lên, để còn âm ấm, đắp vào vùng lưng đau, có thể để qua đêm. - Trị đau lưng: Đỗ đen 50g, đuôi heo hoặc đuôi bò 1 cái. Hầm thật nhừ, ăn cả nước lẫn cái. Mỗi tuần ăn 2 - 3 lần, kết quả khá tốt. - Trị phụ nữ sau khi sinh bị suy yếu, chóng mặt, hoa mắt do mất máu: Đỗ đen 50g, gà ác 1 con, hầm thật nhừ, ăn cả nước lẫn cái. Mỗi tuần ăn 2 lần, rất mau lại sức. - Trị lớn tuổi mắt mờ, nhìn không rõ, hay bị hoa mắt, chóng mặt: Đỗ đen 100g, mè đen 100g. Sao khô, tán bột, trộn đều. Mỗi ngày uống 2 lần, mỗi lần 2 thìa cà phê (8g). Uống lâu ngày, mắt dễ chịu hoặc đỡ mờ hơn. - Trị sốt về chiều, đau đầu, mặt bừng nóng, mắt đỏ, dễ tức giận (đông y gọi là chứng âm hư hỏa vượng): Đỗ đen 50g, lá dâu tằm ăn 20g. Đổ vào 1 lít nước, nấu cho sôi kỹ, lọc lấy nước uống dần trong ngày. 8 9 - Trị phù thũng do thận hư yếu: Đỗ đen 100g, rễ cỏ tranh 15g. Nấu với 1 lít nước, uống dần trong ngày. Có thể uống lâu dài cho đến khi khỏi bệnh (Đỗ Tất Lợi, 2006) [5]. - Trị viêm gan: Ngoài những thuốc đặc trị, nên dùng 100g đỗ đen, nấu lấy nước uống thường xuyên, có tác dụng giải được độc tố trong gan ra ngoài. - Ra mồ hôi nhiều do thể trạng suy nhược: Đỗ đen 30g, phù tiểu mạch 30g, đại táo 15g, sắc uống. - Ra mồ hôi nhiều do thể trạng suy nhược: Đỗ đen 60g, hoàng kỳ 30g, sắc uống. - Viêm da lở loét do nhiễm độc hoặc ngộ độc thuốc và thực phẩm: Đỗ đen 30g, cam thảo sống 9g, sắc uống. - Tiểu ra máu: Đỗ đen 30g, đỗ xanh 30g, rễ cỏ tranh 30g, sắc uống. - Rối loạn tiền đình (hay bị chóng mặt): Đỗ đen 30g, ngải cứu 45g, trứng gà 1 quả. Luộc 3 vị cho tới khi trứng chín. Ăn trứng, uống nước sắc. - Giải rượu: Uống nước sắc đỗ đen càng nhiều càng tốt. - Giải khát, làm hết khô miệng ban đêm: Đỗ đen 80g, lê 1 quả, đường phèn 30g, sắc lấy nước uống hằng ngày. - Chữa phong thấp, gân co gối nhức, trong bụng nóng, đại tiện bón: Đỗ đen ngâm nước, ủ cho mộng dài 2 - 3 tấc rồi phơi khô, dùng 1 thăng rồi cho nửa lạng giấm vào trộn đều, sao vàng tán nhỏ. Mỗi lần uống 1 muỗng nhỏ với rượu trước khi ăn, ngày uống 2, 3 lần, tác dụng rất hay. - Chữa dị ứng, lở ngứa, mụn nhọt: Đỗ đen sao nhỏ đến khi ruột bên trong có màu vàng đậm, lấy 50 - 100g nấu uống. 2.1.3. Một số phụ gia dùng trong sản xuất nước uống dược liệu từ đỗ đen 2.1.3.1. Đường Công thức phân tử: C12H22O11 Công thức cấu tạo: Cấu tạo của saccarozơ do nhóm -OH gắn vào C số 1 của α - glucoz kết hợp với nhóm -OH gắn vào C số 2 của β - fructozơ và loại một phân tử H2O tạo thành nhóm ete -O- liên kết hai vòng này (liên kết α glicozit ở C1 của α - glucoz hay liên kết β - glicozit ở C2 của β - fructose). (Lê Ngọc Tú và cs, 2005) [9]. 9 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi 10 Hình 2.2: Công thức cấu tạo đường saccharose Trong sản xuất đồ uống, đường được dùng chủ yếu là đường saccharose. Nguồn gốc: đường saccharose sản xuất từ mía là chính, ngoài ra còn được sản xuất từ củ cải đường hoặc từ cây thốt nốt. Đường saccarose là tinh thể không màu, tan nhiều trong nước thường nóng chảy 185oC. Cứ 1kg nước ở 200C hòa tan hết 2.09 kg đường saccaroza. Độ hòa tan của saccarose tăng theo nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ từ 200C đến 1000C thì độ hòa tan tăng lên 2,4 lần Trong sản xuất đồ uống đường có vai trò tạo vị, màu sắc, hương vị thơm ngon cho sản phẩm. Ngoài ra đường là nguồn cung cấp nguyên liệu cho phản ứng Maillard, phản ứng caramel. 2.1.3.2. Acid Ascobic Axit ascorbic còn được gọi là vitamin C được tìm thấy nhiều nhất trong trái cây. Ở lĩnh vực hóa sinh, nó là chất chống oxi hóa, tham gia vào các quá trình tổng hợp enzyme, tăng sức đề kháng, phục hồi sức khỏe. Axit ascorbic còn được dùng làm chất bảo quản thực phẩm, hương vị cho một số nước uống làm tăng giá trị dinh dưỡng. Lượng vitamin C hiện nay được tìm thấy nhiều nhất là trong ớt đỏ (trong 100g ớt đỏ có 1900mg), trong đu đủ, dâu, cam, chanh có từ 40 - 60mg. Acid Ascobic có công thức phân tử: C6H8O6, kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất dễ tan trong nước (300g/lít) [12]. 10 11 Hình 2.4: Công thức cấu tạo acid Ascobic * Tính chất: Trong công thức cấu tạo không có nhóm -COOH nhưng vitamin C vẫn có tính acid. Đó là do trong phân tử có hệ liên hợp p - π, π - π từ O của nhóm OH đến O của C=O làm cho H của nhóm -OH gắn trên C có nối đôi trở nên rất linh động, có khả năng tách ra, vì thế có tính axit. Mặt khác, khi hòa tan vào nước, 1 lượng nhỏ sẽ bị thủy phân tạo thành acid. Ở nhiệt độ phòng, acid Ascorbic ở dạng khan có màu trắng cho đến vàng nhạt. Nó có tính chất hóa học chung của các axit thông thường, có khả năng bị oxi hóa và bị phân hủy thành CO2 và nước ở 1930C. * Tầm quan trọng của vitamin c đối với sức khỏe con người: • Kìm hãm sự lão hoá của tế bào: nhờ phản ứng chống oxy hoá mà vitamin C ngăn chặn ảnh hưởng xấu của các gốc tự do, hơn nữa nó có phản ứng tái sinh mà vitamin E cũng là một chất chống oxi hóa không có. • Kích thích sự bảo vệ các mô: chức năng đặc trưng riêng của viamin C là vai trò quan trọng trong quá trình hình thành collagen, một protein quan trọng đối với sự tạo thành và bảo vệ các mô như da, sụn, mạch máu, xương và răng. • Kích thích nhanh sự liền sẹo: do vai trò trong việc bảo vệ các mô mà vitamin C cũng dóng vai trò trong quá trình liền sẹo. • Ngăn ngừa ung thư: kết hợp với vitamin E tạo thành nhân tố quan trọng làm chậm quá trình phát bệnh của một số bệnh ung thư (vòm miệng, dạ dày.v.v…). 11 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi 12 • Tăng cường khả năng chống nhiễm khuẩn: kích thích tổng hợp nên interferon -chất ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn và virus trong tế bào. Nếu thiếu C, cơ thể người mất sức đề kháng, có nguy cơ mắc bệnh Scurvy cao. Tuy nhiên, cơ thể được cung cấp nhiều C hơn so với bình thường thì có xu hướng giảm lượng hấp thu và đào thải sinh tố C một cách hoang phí trong nước tiểu, lâu ngày có thể dẫn đến rối loạn tiêu hóa, thừa sắt trong máu, giảm độ bền hồng cầu, đặc biệt là sỏi thận (canxi oxalat) do tạo axit oxalic là sản phẩm của sự dư thừa axit ascorbic… Đã có nhiều nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, trên lâm sàng và trong cộng đồng chứng tỏ tính hữu ích khi sử dụng vitamin C qua rất nhiều cách: giảm tỷ lệ ung thư, tăng cường khả năng miễn dịch, bảo vệ cơ thể chống ô nhiễm và thuốc lá, thúc đẩy quá trình hàn gắn vết thương, tăng tuổi thọ, giảm nguy cơ đục thủy tinh thể. Các nghiên cứu còn cho thấy sử dụng vitamin C hữu ích cho rất nhiều tình trạng sức khỏe của cơ thể nhờ đặc tính chống oxy hóa và tăng cường khả năng miễn dịch của nó. Do đó, vitamin C là một thành phần quan trọng không thể thiếu của hầu hết các chế phẩm bổ sung dinh dưỡng và mọi chương trình dinh dưỡng khác. 2.1.3.3. Acid Citric Acid citric là một acid hữu cơ yếu. Nó là một chất bảo quản tự nhiên và cũng được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt. Trong hóa sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình acid citric và vì thế xuất hiện trong trao đổi chất của gần như mọi sinh vật. Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống ôxi hóa. Acid citric tồn tại trong một loạt các loại rau quả, chủ yếu là các loại quả của chi Citrus. Các loài chanh có hàm lượng cao acid citric, hàm lượng của acid citric trong quả cam, chanh nằm trong khoảng từ 0,005 mol/L đối với các loài cam và bưởi chùm tới 0,030 mol/L trong các loài chanh. Các giá trị này cũng phụ thuộc vào các điều kiện môi trường gieo trồng Acid citric có công thức phân tử C6H8O7. Ở nhiệt độ phòng, acid citric là chất bột kết tinh màu trắng. Nó có thể tồn tại dưới dạng khan (không chứa nước) hay dưới dạng ngậm một phân tử nước (monohydrat) (PGS. TS Nguyễn Duy Thịnh, 2004) [12]. 12 13 Hình 2.5: Công thức cấu tạo acid citric * Ứng dụng: Trong vai trò của một phụ gia thực phẩm, acid citric được sử dụng như là chất tạo hương vị và chất bảo quản trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là các loại đồ uống nhẹ. Nó được kí hiệu bằng một số E là E330. Acid citric được sử dụng trong công nghệ sinh học và công nghiệp dược phẩm để thụ động hóa các hệ thống ống dẫn cần độ tinh khiết cao (thay cho việc sử dụng acid nitric). Acid nitric bị coi là nguy hiểm và khó xử lý khi sử dụng cho mục đích này, trong khi acid citric thì không. Acid citric là thành phần hoạt hóa trong một số dung dịch tẩy rửa vệ sinh nhà bếp và phòng tắm. Dung dịch với hàm lượng 6% acid citric sẽ loại bỏ các vết bẩn do nước cứng từ thủy tinh mà không cần phải lau chùi. Trong công nghiệp nó được dùng để đánh tan lớp gỉ trên bề mặt thép. Acid citric được hầu hết các quốc gia và tổ chức quốc tế công nhận là an toàn để sử dụng trong thực phẩm. Nó hiện diện tự nhiên trong gần như mọi dạng sự sống, các lượng acid citric dư thừa dễ dàng trao đổi và bài tiết ra khỏi cơ thể. Tuy nhiên, việc tiếp xúc với acid citric khô hay đậm đặc có thể gây ra kích ứng da và mắt, vì thế bảo hộ lao động nên được sử dụng khi tiếp xúc với acid citric. 2.1.3.4. Sodium benzoate Sodium benzoate có công thức hoá học là C7H5O2Na. Nó là muối natri của acid benzoic và tồn tại ở dạng này khi hoà tan trong nước. Nó có thể được sản xuất bằng phản ứng giữa natri hydroxit và acid benzoic. Có dạng bột trắng, không mùi, có tính tan mạnh trong nước, là một trong số 29 chất được dùng như chất phụ gia thực phẩm. Sodium benzoate là một chất bảo quản vì có khả năng tiêu diệt nấm mốc và vi khuẩn, thường dùng làm chất bảo quản trong các 13 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi 14 loại bánh kẹo, mứt, nước hoa quả, nước ngọt có gas, các loại nước xốt, súp thịt, ngũ cốc, sản phẩm từ thịt gia súc, gia cầm, thủy sản, nước chấm, sữa lên men, cà phê… ngoài ra còn được dùng trong kem đánh răng, hóa mỹ phẩm, dược phẩm (Ký hiệu quốc tế là E. 211) (PGS. TS Nguyễn Duy Thịnh, 2004) [12]. Hình 2.6: Công thức cấu tạo Sodium benzoate Ngoài dạng được điều chế hóa học, chất này cũng có thể được tìm thấy tự nhiên trong các loại trái cây như trái việt quất (cranberry), đào, mận, nho, táo, quế (thành phần chính là cinnamic acid, chất đồng chuyển hóa của benzoic acid), cây đinh hương (clove), nhóm cây bách (berries)….với hàm lượng từ 10 - 20 mg/kg. Trên thế giới cũng như tại Việt Nam, tiêu chuẩn Sodium benzoate sử dụng để bảo quản thực phẩm, tùy loại quy định hàm lượng dưới 0,05% hoặc dưới 0,2% trọng lượng sản phẩm. 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước Hiện nay các sản phẩm chế biến từ đỗ đen chủ yếu là các bài thuốc dân gian hay những loại chè đỗ đen, và một số sản phẩm sản xuất trên quy mô công nghiệp như cháo ăn liền (Cháo sen Bát Bảo Minh Trung), bột đỗ đen ăn liền. * Bột đỗ đen uống liền Gia Bảo - Bột đỗ đen uống liền Gia Bảo được tạo nên bởi các nguyên liệu thiên nhiên với bột đỗ đen nguyên chất, lạc, dừa, đường và tinh dầu chuối. Đây là sản phẩm chất lượng cao, thơm ngon mát bổ, thuận tiện cho người tiêu dùng, phù hợp với mọi lứa tuổi. 14